Фазова корекція

Внаслідок того, що фазові коефіцієнти приймача через неточність тривалості імпульсу точно не відповідають початковій фазі вектора намагніченості, після Фур'є-перетворювання потрібна певна фазова корекція спектра. Такі фазові помилки є постійними для всіх векторів, що відповідають кожному з сигналів і незалежними від їхньої частоти. Компенсація таких фазових помилок називається корекцією фази нульового порядку. Крім цього, існують фазові похибки, що залежать від частоти сигналів. Для компенсації фазового зсуву сигналів, що залежить від їхньої частоти, проводять фазову корекцію першого порядку. Для розуміння її природи розглянемо, що відбувається одразу після подачі на зразок радіочастотного імпульсу. Перед збором даних доводиться вводити короткий проміжок DE, що необхідний для того, щоб електроніка приладу відновила свою чутливість після подачі імпульсу. Цей проміжок звичайно становить десятки мікросекунд. Під час його протікання вектори намагніченості продовжують свою еволюцію у відповідності зі своїми хімічними зсувами, тому, коли починається збір даних, їхня фаза виявляється неоднаковою (Рис. 2.16).

Рис. 2.16.Фазові помилки першого порядку (частотно залежні) виникають через розфазування векторів намагніченості під час затримки перед збором даних, яка вводиться після збуджуючого імпульсу. В момент початку збору даних вектори намагніченості з різними частотами мають значні фазові розходження які змінюються, залежно від положення сигналу в спектрі.

Зрозуміло, що чим більший зсув має сигнал, тим сильніше потрібно відкоригувати його фазу. Якщо проміжок DE малий у порівнянні з опорною частотою, то для фазових помилок спостерігається лінійна залежність від частоти і їх можна видалити зі спектра. Якщо DE великий, то фазову корекцію неможливо провести без корекції нульової лінії. Дію корекції нульового та першого порядку проілюстровано на Рис. 2.17. Тут на спектрі а наведено приклад відкоригованого спектру, де фазові похибки повністю компенсовані. На спектрі б мають місце лише фазові похибки нульового порядку. Вони є однаковими для всіх сигналів. На спектрі а присутні лише фазові похибки першого порядку. Їх внесок збільшується зі збільшенням частоти сигналу. Насправді, коли у спектрі присутні обидва типи фазових похибок, візуально їх розрізнити досить важко. Але, в сучасних приладах и програмах обробки спектрів наявні фазові похибки часто видаляються автоматично. Оператору залишається від’юстувати вручну лише невеликі залишкові фазові викривлення.

Рис. 2.17.Фазові помилки нульового та першого порядку в протонному спектрі, (a) Коректно зфазований спектр, (б) спектр у присутності частотно незалежних (нульового порядку) фазових помилок і (в) спектр у присутності частото залежних (першого порядку) фазових помилок.

Звичайно, фазова корекція сигналів, як і взагалі завдання фази приймача, виконується не завдяки роботі електронних пристроїв, а програмно. Для цього математичне забезпечення спектрометра містить певні програми фазової корекції, які модифікують масив даних, що являє собою СВІ, таким чином, що фаза наявних сигналів змінюється у відповідності з необхідними фазовими поправками.